KR101326489B1 - Anchor pre-tensioner for safety seat belt - Google Patents

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김시열
신충식
한성준
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현대자동차주식회사
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Abstract

The present invention relates to an anchor pre-tensioner for a vehicle seat belt for preventing webbing of the seat belt from being caught in the abdomen of a passenger in a collision. For this, the present invention comprises first and second wires (110, 120) to be separately connected to the bottom of the webbing of a seat belt; a drive cylinder (130) with a piston (132) joined to each one end of the first and second wires; a gas generator (160) to supply gas pressure for moving the piston forward to the drive cylinder; a first roller (140) to support the first wire to be moved in the sloped direction of the bottom surface of a vehicle when the piston moves forward; and a second roller (150) to support the second wire to be moved downward when the piston moves forward. The anchor pre-tensioner for a vehicle seat belt pulls the webbing of the seat belt in the moving direction of the first wire and in the vertical direction to the moving direction at the same time when the piston moves forward in the collision of the vehicle.

Description

자동차의 시트벨트용 앵커 프리텐셔너 {Anchor pre-tensioner for safety seat belt}Anchor pre-tensioner for safety seat belt}

본 발명은 자동차의 시트벨트용 앵커 프리텐셔너에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 충돌 발생시 시트벨트의 웨빙이 승객의 복부에 끼이게 되는 현상을 개선하기 위한 자동차의 시트벨트용 앵커 프리텐셔너에 관한 것이다.
The present invention relates to an anchor pretensioner for an automobile seat belt, and more particularly, to an anchor pretensioner for an automobile seat belt for improving the phenomenon that the webbing of the seat belt is caught in the abdomen of the passenger when a collision occurs.

일반적으로 자동차에는 충돌사고 등 각종 외부 충격에 대비하여 운전자 및 탑승자가 상해를 입는 것을 방지하기 위하여 시트벨트 혹은 안전벨트가 구비되어 있다. 이와 같은 시트벨트는 자동차의 충돌에너지에 따라 단독으로 운전자 및 탑승자 등 승객을 보호하기도 하지만, 에어백장치의 도움을 받아 승객을 더욱 안전하게 보호하는 주 역할을 한다.In general, a vehicle is provided with a seat belt or a seat belt to prevent injuries of the driver and passengers in preparation for various external shocks such as a crash accident. Such a seat belt protects passengers such as drivers and passengers solely according to the collision energy of the vehicle, but plays a main role of protecting passengers more safely with the help of an airbag device.

이러한 시트벨트에는 시트벨트를 느슨하게 풀어서 착용하는 습관을 가진 승객의 안전 보장을 위하여, 리트랙터 프리텐셔너(Retractor pre-tensioner) 외에 시트벨트의 웨빙 슬랙(slack)을 제거하는데 효과적인 앵커 프리텐셔너가 장착된다. The seat belt is equipped with an anchor pretensioner which is effective in removing the webbing slack of the seat belt in addition to the Retractor pre-tensioner to ensure the safety of passengers who have the habit of loosening and wearing the seat belt.

시트벨트용 앵커 프리텐셔너는 자동차의 충돌사고 발생시, 시트벨트에 소정의 장력을 가하여 웨빙 슬랙(slack)을 제거하여 시트벨트의 승객 초기구속능력(Initial restraint ability)을 향상시켜 승객이 가진 충돌에너지를 구속장치(restraint system)가 효율적으로 흡수하도록 도와주는 장치이다. The seat belt anchor pretensioner applies a certain tension to the seat belt to remove the webbing slack in the event of a car crash, thereby improving the initial restraint ability of the seat belt to constrain the collision energy of the passenger. A device that helps the system absorb efficiently.

이러한 시트벨트는 차량의 충돌 발생시 서브마린(Submarine) 현상이 발생하게 되는데, 서브마린 현상이란 더미가 시트벨트를 기준으로 상대적으로 하방으로 이동하는 현상을 통칭한다. 이러한 서브마린 현상이 발생하는 과정에서 여러 가지 문제점이 발생하게 되는데, 그 중 하나가 더미의 하방이동으로 인하여 시트벨트의 웨빙이 상대적으로 상방이동하여 복부쪽에 끼이는 현상 즉, 시트벨트의 웨빙 복부 끼임 현상이다. 이러한 시트벨트의 웨빙 복부 끼임 현상은 주로 골반이 작고 복부가 낮은 5%ile 더미 조건에서 발생하게 된다. The seat belt is a submarine (Submarine) phenomenon occurs when a vehicle collision occurs, the submarine phenomenon refers to the phenomenon that the dummy moves relatively downward relative to the seat belt. In the process of the submarine phenomenon occurs a number of problems, one of which is the webbing of the seat belt due to the downward movement of the pile relative to the upper side to be caught in the abdomen, that is, webbing of the seat belt to be. Webbing abdominal pinching of seatbelts occurs mainly in 5% ile pile conditions where the pelvis is small and the abdomen is low.

북미 NCAP은 11MY(MODEL YEAR) 차량부터 정면충돌 시험시 5%ile 여성더미를 동승석에 착좌하고 차량을 평가하고 있고, 국내에서는 2013년부터, 유럽의 경우 2015년부터 각각 5%ile 여성더미를 동승석에 착좌하고 차량을 평가하도록 하여 차량 안전성을 강화할 예정이다. 또한 중국의 경우 NCAP에서 2012년부터 뒷좌석에 5%ile 더미를 착좌한 조건에서 차량을 평가하고 있으며, 상해뿐만 아니라 서브마린 발생 유무를 평가에 반영하고 있다. In North America, NCAP has evaluated 5% ile female piles on passenger seats in frontal crash tests from 11MY (MODEL YEAR) vehicles, and 5% ile female piles in Korea since 2013 and 2015 in Europe, respectively. It will enhance vehicle safety by allowing passengers to sit in the passenger seat and evaluate the vehicle. In addition, China has been evaluating vehicles under the condition that the NCAP has seated a 5% ile pile in the back seat since 2012, and reflects the presence of submarines as well as injuries.

서브마린 현상에 따른 문제점인 시트벨트의 웨빙 복부 끼임 현상은 차량 충돌시 시트벨트의 웨빙 부분이 상방이동하여 더미의 골반에서 복부 부위로 상대적으로 이동함에 따라 근골격이 없는 복부를 압박하게 되어 복부 눌림량이 과다하게 발생하는 현상인데, 상기 웨빙이 강성이 약한 복부에 안착함으로 인하여 골반 구속력을 저하시켜 더미의 골반 이동량을 증가시키게 됨에 따라 더미의 무릎상해를 증가시킬 뿐만 아니라 더미의 상체거동을 불안정(Instability)하게 하여 예측 불허의 더미 거동을 발생시키게 되고, 실제 현장에서 충돌사고시 복부 압박으로 인해 승객의 복부 장파열 등 기타 상해를 발생시킬 우려가 있다.The webbing abdominal squeeze of the seatbelt, which is a problem caused by the submarine phenomenon, causes the webbing part of the seatbelt to move upward during the vehicle collision, so as to move relative to the abdomen from the pelvis of the dummy, thereby compressing the abdomen without the musculoskeletal force, and the amount of abdominal depression is excessive. This phenomenon occurs when the webbing is seated on the abdomen with weak stiffness, which decreases the pelvic constraint and increases the amount of pelvic movement of the dummy, thereby increasing the knee injury of the dummy as well as making the upper body behavior of the dummy unstable. This may cause unpredictable dummy behavior and may cause other injuries such as abdominal rupture of passengers due to abdominal pressure in the event of an actual crash.

상기와 같은 시트벨트의 웨빙 복부 끼임 현상의 주요 영향 인자로는 차량의 차체가속도와 피칭각도(복부 끼임 다량 발생 시점에서의 피칭각도임), 시트벨트의 APT(Anchor pre-tensioner) 교각과 버클높이, 시트의 쿠션강성 등이 있다.The main influencing factors of the webbing abdominal pinching phenomenon of the seat belt are the vehicle's body acceleration and pitching angle (the pitching angle at the time of abdominal pinching), the seat belt's anchor pre-tensioner (APT), and the buckle height And cushion stiffness of seats.

따라서 차량의 충돌 발생시 시트벨트의 웨빙 복부 끼임 개선을 위해서는 상기의 인자들을 개선하여야 하나, 다음과 같은 문제가 있다.Therefore, in order to improve the webbing abdominal pinch of the seat belt when a collision occurs, the above factors should be improved, but there are the following problems.

이중 차량의 차체가속도는 충돌시 차량에 장착된 가속도센서에 의해 측정되는 값으로, 차체구조, 샤시구조, 엔진크기 등 전체적인 차량 특성에 영향을 받는데, 그 수준을 변경하면 시트벨트의 웨빙 복부 끼임 현상을 개선할 수는 있으나 이는 차량구조에 큰 변화가 요구되므로 사실상 시트벨트의 웨빙 복부 끼임을 개선하기 어렵다.The body acceleration of a double vehicle is measured by the acceleration sensor mounted on the vehicle during a collision, and is affected by the overall vehicle characteristics such as the body structure, the chassis structure, and the engine size. It is possible to improve this, but it is difficult to improve the webbing abdominal pinch of the seat belt, because a large change in the vehicle structure is required.

차량의 피칭각도는 충돌시 차량의 후방부가 들리면서 회전하는 양으로, 역시 차체구조, 샤시구조, 엔진크기 등 전체적인 차량 특성에 영향을 받는데, 차량구조 개선으로 시트벨트의 웨빙 복부 끼임 현상을 일부 개선할 수 있으나 개선시 차체감가속도가 악화되는 문제가 있다.The pitching angle of the vehicle is rotated while the rear part of the vehicle is lifted during a collision.It is also affected by the overall vehicle characteristics such as the body structure, the chassis structure, and the engine size. However, there is a problem that the body deceleration acceleration is worse when improved.

시트벨트의 APT 교각은 앵커 프리텐셔너의 장착위치와 더미 간 상대적 위치로 결정되는데, 상기 앵커 프리텐셔너는 보통 B 필러(Pillar) 옆에 배치되고 장착공간을 확보해야 하므로 한번 위치가 정해지면 부품간섭으로 위치이동이 어렵고, 더미는 실내 패키지에 의해 장착위치가 결정되기 때문에 변경이 어렵다.The seat belt's APT pier is determined by the relative position between the anchor pretensioner and the pile. The anchor pretensioner is usually located next to the B pillar and needs to secure a mounting space. This is difficult, and the dummy is difficult to change because the mounting position is determined by the indoor package.

시트벨트의 버클높이는 비교적 변경이 용이하나 시트벨트의 웨빙 복부 끼임 개선을 위해 줄일 경우 버클 이용의 불편 등으로 인해 품질저하의 우려가 발생하게 된다.The buckle height of the seat belt is relatively easy to change, but if it is reduced to improve the webbing abdomen of the seat belt, there is a risk of deterioration due to inconvenience of using the buckle.

그리고, 시트의 쿠션강성은 변경 적용이 어려울 뿐만 아니라, 쿠션강성을 증대시킬 경우 컴포트 성능이 저하되는 문제가 있다.
In addition, the cushion stiffness of the seat is difficult to change and there is a problem that the comfort performance is lowered when the cushion stiffness is increased.

본 발명은 시트벨트의 웨빙이 승객의 복부에 끼이게 되는 현상을 개선하기 위해 고안한 것으로서, 제1와이어를 이용하여 웨빙을 차량 바닥면에 비스듬한 방향으로 당겨 구속함과 동시에 제2와이어를 이용하여 웨빙을 하방향으로 당기는 구속력을 발생시켜 인위적으로 앵커 프리텐셔너 교각을 증가시킴으로써 시트벨트의 웨빙이 승객의 복부에 끼이는 것을 방지하는 자동차의 시트벨트용 앵커 프리텐셔너를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention is designed to improve the phenomenon that the webbing of the seat belt is caught in the abdomen of the passenger, by using the first wire to restrain the webbing in an oblique direction to the bottom surface of the vehicle and at the same time using the second wire It is an object of the present invention to provide an anchor pretensioner for a seat belt in a vehicle which prevents the webbing of the seat belt from being caught in the abdomen of the passenger by generating a restraining force pulling the webbing downward to artificially increase the anchor pretensioner piers.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 시트벨트의 웨빙 하단에 각각 연결되는 제1와이어와 제2와이어; 상기 제1와이어와 제2와이어의 일단에 결합된 피스톤을 가지는 구동실린더; 상기 피스톤의 전진을 위한 가스압을 구동실린더에 공급하는 가스발생기; 피스톤의 전진시 상기 제1와이어를 차량 바닥면에 경사진 방향으로 이동할 수 있도록 지지하는 제1롤러; 피스톤의 전진시 상기 제2와이어를 하방향으로 이동할 수 있도록 지지하는 제2롤러;를 포함하여 구성되며, 차량의 충돌 발생시 상기 피스톤이 전진함에 의해 시트벨트의 웨빙을 제1와이어의 이동방향으로 당기는 동시에 제1와이어의 이동방향에 직각방향으로도 당기도록 된 것을 특징으로 하는 자동차의 시트벨트용 앵커 프리텐셔너를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, the first and second wires respectively connected to the lower end of the webbing of the seat belt; A driving cylinder having a piston coupled to one end of the first wire and the second wire; A gas generator for supplying a gas pressure for advancing the piston to a driving cylinder; A first roller supporting the first wire so as to move in an inclined direction on a vehicle bottom when the piston is advanced; And a second roller that supports the second wire to move downward when the piston moves forward, and when the collision of the vehicle occurs, the webbing of the seat belt is pulled in the direction of movement of the first wire as the piston moves forward. At the same time to provide an anchor pretensioner for a seat belt of the vehicle, characterized in that the pull is also perpendicular to the direction of movement of the first wire.

바람직하게, 상기 구동실린더에는 피스톤의 후진을 방지하기 위한 볼 스톱퍼가 설치 구성되고, 상기 가스발생기는 차량의 충돌 발생을 인식한 ACU(Anchor pre-tensioner Control Unit)의 신호에 따라 폭발하는 화약의 폭발력으로 피스톤을 이동시킬 수 있도록 구성된다.
Preferably, the drive cylinder is provided with a ball stopper for preventing the backward of the piston, the gas generator is explosive force of the explosive powder exploded in accordance with the signal of the anchor pre-tensioner control unit (ACU) recognized the collision of the vehicle It is configured to move the piston to.

이에 본 발명에 따른 자동차의 시트벨트용 앵커 프리텐셔너는 차량의 충돌 발생시 웨빙의 슬랙(slack)을 제거하여 시트벨트의 승객 구속력을 향상하는 동시에, 상기 웨빙을 하방향으로 당겨주어 기존 대비 앵커 프리텐셔너 교각을 증가시켜 승객의 복부에 웨빙이 끼이게 되는 현상을 개선할 수 있다.Accordingly, the anchor pretensioner for a seat belt of a vehicle according to the present invention improves the passenger restraint of the seat belt by removing the slack of the webbing when a collision of the vehicle occurs, and simultaneously pulls the webbing downward so that the anchor pretensioner pier is compared with the existing one. It can increase the webbing on the passenger's abdomen.

이로써 본 발명의 시트벨트용 앵커 프리텐셔너는 차량의 충돌사고 발생시 승객안전성을 향상시킬 수 있고, 또한 차량 충돌성능개발의 효율성을 증대시킬 수 있다.
As a result, the seat belt anchor pretensioner of the present invention can improve passenger safety in the event of a crash of the vehicle, and can also increase the efficiency of vehicle crash performance development.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 시트벨트용 앵커 프리텐셔너를 개략적으로 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시트벨트용 앵커 프리텐셔너의 작동형태를 개략적으로 나타낸 도면,
도 3은 교각이 증가하게 되는 경우 승객의 복부에 작용하는 힘이 감소함을 개략적으로 나타낸 도면,
도 4는 차량의 충돌시험시 시트벨트의 웨빙이 더미를 구속하는 하중을 나타낸 그래프,
도 5는 차량의 충돌시험시 시트벨트의 웨빙이 더미의 오른쪽 넓적다리에 작용하는 하중을 나타낸 그래프.
1 is a configuration diagram schematically showing an anchor pretensioner for a seat belt of a vehicle according to an embodiment of the present invention;
2 is a view schematically showing an operation form of the anchor pretensioner for a seat belt according to an embodiment of the present invention,
3 is a view schematically showing that the force acting on the abdomen of the passenger decreases when the piers increase;
Figure 4 is a graph showing the load that the webbing of the seat belt restrains the dummy during the crash test of the vehicle,
5 is a graph showing the load acting on the right thigh of the pile when the webbing of the seat belt during the crash test of the vehicle.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

본 발명은 기존에 시트벨트의 웨빙 하단부를 차량 바닥에 고정시켜 지지해주는 앵커부(앵커 프리텐셔너의 미장착시 웨빙의 하단부를 차량 바닥에 고정시켜 지지하는 부분임) 위치에 장착되는 시트벨트용 앵커 프리텐셔너에 관한 것으로, 작동시 앵커 프리텐셔너 교각(이하, '교각'이라고 함)을 증가시켜 시트벨트의 웨빙이 승객의 복부에 끼이게 되는 현상을 개선하는데 주된 특징이 있다.The present invention is a seat belt anchor pretensioner that is conventionally mounted at the anchor part (fixing the lower part of the webbing to the vehicle floor when the anchor pretensioner is not supported) to fix the lower end of the webbing of the seat belt to the vehicle floor. The main feature of the present invention is to increase the anchor pretensioner piers (hereinafter referred to as 'piers') in operation to improve the phenomenon that webbing of the seat belt gets caught in the passenger's abdomen.

이에 본 발명에서는 차량의 충돌 발생시 두 개의 와이어를 이용하여 웨빙을 차량의 바닥면에 비스듬하게 경사진 방향으로 당김과 동시에 하방향으로 당겨 구속하여서 작동시 의도적으로 교각을 증가시켜 시트벨트의 웨빙이 승객의 복부에 끼이는 것을 방지하도록 한다.Accordingly, in the present invention, when the collision of the vehicle, the two belts are used to pull the webbing in the obliquely inclined direction to the bottom surface of the vehicle, and simultaneously pull down the restraint to intentionally increase the piers during operation so that the webbing of the seat belt is the passenger. Avoid getting caught in the abdomen.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 시트벨트용 앵커 프리텐셔너(100)는 자동차 시트벨트의 웨빙(200) 하단에 연결되어 상기 웨빙(200)을 잡아당길 수 있도록 구성된 것으로, 상기 웨빙(200)의 하단에 연결되는 제1와이어(110)와 제2와이어(120), 상기 제1 및 제2와이어(110,120)의 일단에 일체로 결합된 피스톤(132)을 가지는 구동실린더(130), 상기 제1와이어(110)를 차량 바닥면에 경사진 방향으로 이동할 수 있도록 지지하는 제1롤러(140), 그리고 상기 제2와이어(120)를 차량의 하방향으로 이동할 수 있도록 지지하는 제2롤러(150)를 포함하여 구성된다.As shown in Figure 1, the seat belt anchor pretensioner 100 according to an embodiment of the present invention is configured to be connected to the bottom of the webbing 200 of the vehicle seat belt to pull the webbing 200, the webbing The driving cylinder 130 having a first wire 110 and a second wire 120 connected to the lower end of the 200, and a piston 132 integrally coupled to one ends of the first and second wires 110 and 120. A first roller 140 supporting the first wire 110 so as to be able to move in an inclined direction on the bottom surface of the vehicle, and a second supporting the second wire 120 so as to move downwardly of the vehicle; It is comprised including the roller 150.

상기 제1와이어(110)와 제2와이어(120)는 각각 웨빙(200)의 하단과 피스톤(132) 사이에 연결되어 피스톤(132)의 전진 이동시 웨빙(200)을 잡아당겨주는 것으로, 일단이 피스톤(132)과 결합된 형태로 구동실린더(130) 내에 설치된다.The first wire 110 and the second wire 120 are respectively connected between the lower end of the webbing 200 and the piston 132 to pull the webbing 200 during the forward movement of the piston 132, one end is It is installed in the drive cylinder 130 in a form coupled to the piston 132.

상기 구동실린더(130)는 밀폐형의 실린더(131), 이 실린더(131) 내에 선형이동 가능하게 설치되는 피스톤(132), 이 피스톤(132)의 후진 이동을 방지하기 위한 볼 스톱퍼(133)로 이루어진다.The drive cylinder 130 includes a closed cylinder 131, a piston 132 installed in the cylinder 131 so as to be linearly movable, and a ball stopper 133 for preventing backward movement of the piston 132. .

상기 실린더(131)의 후단에는 피스톤(132)의 전진 이동을 위한 가스압을 형성 공급하기 위한 가스발생기(160)가 연결 구성된다.The rear end of the cylinder 131 is connected to the gas generator 160 for forming and supplying a gas pressure for the forward movement of the piston 132.

상기 가스발생기(160)는 ACU(Anchor pre-tensioner Control Unit)의 신호에 의해 작동하는 것으로, 차량의 충돌 발생을 인식한 ACU의 점화(firing) 신호에 따라 폭발하는 화약의 폭발력을 이용하여 가스압을 형성하고, 형성한 가스압으로 피스톤(132)을 전진 이동시키게 된다.The gas generator 160 operates by a signal from an anchor pre-tensioner control unit (ACU), and uses the explosive power of the explosive powder to explode in response to the firing signal of the ACU recognizing the collision of the vehicle. The piston 132 is moved forward by the formed gas pressure.

예컨대, 상기 ACU는 차량의 충돌을 감지하는 충돌감지센서로부터 충돌 신호를 수신하여 차량의 충돌 발생을 인식하게 된다.For example, the ACU receives a collision signal from a collision detection sensor that detects a collision of the vehicle and recognizes a collision of the vehicle.

일 예로, 상기 가스발생기(160)는 ACU와 연결된 발화제에 의해 폭발하여 가스압을 생성하는 화약과 이 화약을 저장하고 있는 화약저장부(162) 및 화약저장부(162)를 수용하고 있는 베이스 카트리지(161)로 구성될 수 있으며, 상기 베이스 카트리지(161)는 화약의 폭발시 생성되는 가스압의 유동을 위한 중공부(163)를 가지며 상기 실린더(131)와 가스 이동이 가능하게 연결됨으로써 상기 화약의 폭발시 발생하는 다량의 가스와 열량 등으로 생성한 가스압을 피스톤(132) 및 실린더(131) 내로 공급하여 피스톤(132)의 전진 이동을 가능케 할 수 있다.For example, the gas generator 160 may be exploded by an ignition agent connected to the ACU to generate a gas pressure, a base cartridge storing the gunpowder storage unit 162 and the gunpowder storage unit 162 storing the gunpowder. 161, the base cartridge 161 has a hollow portion 163 for the flow of the gas pressure generated during the explosion of the gunpowder and is connected to the cylinder 131 so as to enable gas movement of the gunpowder Gas pressure generated by a large amount of gas and heat generated during the explosion may be supplied into the piston 132 and the cylinder 131 to enable the forward movement of the piston 132.

이렇게 앵커 프리텐셔너(100)가 작동하여 피스톤(132)이 전진 이동하고 시트벨트의 웨빙(200)이 당겨지게 되면, 웨빙(200)의 슬랙(slack)이 제거되면서 초기 구속력이 향상되어 더미의 골반 이동을 감소시키게 되어 결국 무릎 상해 저감 및 상체거동 안정성을 확보할 수 있게 된다.When the anchor pretensioner 100 is operated to move the piston 132 forward and the webbing 200 of the seat belt is pulled out, the slack of the webbing 200 is removed and the initial restraint force is improved to move the dummy's pelvis. This will reduce the knee injury and ensure upper body stability.

볼 스톱퍼(133)는 피스톤(132)의 경사면과 실린더(131)의 내주면에 외접하여 설치된다. 이 볼 스톱퍼(133)는 피스톤(132)의 전진 이동시에는 피스톤(132)과 함께 이동하되 피스톤(132)의 후진 이동시에는 피스톤(132)의 경사면과 실린더(131)의 내주면 사이에 끼이게 되어 피스톤(132)의 후진 이동을 방지함으로써 와이어(110,120)의 역인장을 방지한다.The ball stopper 133 is externally installed on the inclined surface of the piston 132 and the inner circumferential surface of the cylinder 131. The ball stopper 133 moves together with the piston 132 during the forward movement of the piston 132, but is caught between the inclined surface of the piston 132 and the inner circumferential surface of the cylinder 131 during the backward movement of the piston 132. By preventing the backward movement of the 132, the reverse tension of the wire (110, 120) is prevented.

제1롤러(140)와 제2롤러(150)는 각각 제1마운팅브라켓(141)과 제2마운팅브라켓(151)을 통해 실린더(131) 외측에 회전가능하게 장착 구성된다.The first roller 140 and the second roller 150 are rotatably mounted to the outside of the cylinder 131 through the first mounting bracket 141 and the second mounting bracket 151, respectively.

구동실린더(130)의 일측에 장착됨에 있어서, 상기 제1롤러(140)는 제1와이어(110)의 이동경로를 차량의 바닥면에 경사진 방향으로 유도하여 형성하기 위한 위치에 배치되고, 제2롤러(150)는 제2와이어(120)의 이동경로를 차량의 하방으로 유도하여 형성하기 위한 위치에 배치된다.In one side of the drive cylinder 130, the first roller 140 is disposed in a position for guiding and forming the movement path of the first wire 110 in the inclined direction to the bottom surface of the vehicle, The second roller 150 is disposed at a position for guiding and forming the movement path of the second wire 120 downward of the vehicle.

도 1에 보이듯이, 상기 제1롤러(140)는 구동실린더(130)의 후단에 배치되고, 제1와이어(110)는 이러한 제1롤러(140)에 의해 지지되어 차량의 바닥면에 비스듬하게 경사진 방향으로 이동경로를 형성함으로써 차량의 충돌 발생시 웨빙(200)을 잡아당겨 웨빙의 슬랙(slack)을 제거할 수 있게 된다.As shown in FIG. 1, the first roller 140 is disposed at the rear end of the driving cylinder 130, and the first wire 110 is supported by the first roller 140 to be oblique to the bottom surface of the vehicle. By forming the movement path in the inclined direction, it is possible to remove the slack of the webbing by pulling the webbing 200 when a collision of the vehicle occurs.

상기 제2롤러(150)는 베이스 카트리지(161) 혹은 구동실린더(130)의 상단에 배치되며, 제2와이어(120)는 이러한 제2롤러(150)에 의해 지지되어 차량의 하방으로 이동경로를 형성함으로써 차량의 충돌 발생시 웨빙(200)을 잡아당겨 웨빙이 기존보다 상대적으로 아래쪽으로 이동하게 하여 승객의 복부에 끼이게 되는 것을 방지할 수 있게 된다.The second roller 150 is disposed on the upper end of the base cartridge 161 or the driving cylinder 130, the second wire 120 is supported by the second roller 150 to move the movement path below the vehicle. By forming the vehicle to pull the webbing 200 when a collision occurs, the webbing can move relative to the lower than the conventional to prevent being caught in the abdomen of the passenger.

구체적으로는, 제2와이어(120)의 인장시 웨빙(200)에 작용하는 힘의 일부가 제1와이어(110)의 당김방향에 직각방향으로 웨빙을 구속하게(혹은 당기게) 되어, 도 2에 나타낸 바와 같이 시트벨트의 웨빙(200)이 제1와이어(110)에 의해 경사진 방향으로 당겨짐과 동시에 제2와이어(120)에 의해 하방으로 당겨지면서 제1롤러(140)를 기준으로 회전 이동하게 되고, 결과적으로 교각이 증가된 효과를 얻게 된다.Specifically, a portion of the force acting on the webbing 200 when the second wire 120 is tensioned to restrain (or pull) the webbing in a direction perpendicular to the pulling direction of the first wire 110. As shown, the webbing 200 of the seat belt is rotated relative to the first roller 140 while being pulled downward by the second wire 120 while being pulled in the inclined direction by the first wire 110. As a result, the piers have an increased effect.

도 3에 나타낸 바와 같이, 교각이 증가하게 되는 경우 복부에 작용하는 웨빙의 구속력(혹은 하중)이 감소되어 웨빙이 승객의 복부에 끼이는 것을 방지할 수 있게 된다.As shown in Fig. 3, when the piers increase, the restraining force (or load) of the webbing acting on the abdomen is reduced, thereby preventing the webbing from being caught in the abdomen of the passenger.

여기서, 상기 제2와이어(120)는 제2롤러(150)에 의해 지지되어 이동방향을 전환한 뒤 제1롤러(140)에 의해 지지되어 구동실린더(130) 측으로 유도되어 제1와이어(110)와 함께 피스톤(132)에 결합된다.Here, the second wire 120 is supported by the second roller 150 to change the moving direction and then supported by the first roller 140 is guided to the drive cylinder 130 side to the first wire 110 Together with the piston 132.

그리고, 상기 제1와이어(110)와 제2와이어(120)는 각각 길이방향으로 압축 및 복원가능한 제1주름호스(111)와 제2주름호스(121) 내에 배치되고, 상기 주름호스(111,121)의 상단에 와이어(110,120)의 일단과 웨빙(200)의 하단이 동시 결합되는 링크부(170)가 구성됨으로써 와이어(110,120)의 인장과 동시에 웨빙(200)이 당겨지게 된다.The first and second wires 110 and 120 are disposed in the first and second wrinkle hoses 111 and 121 that are compressible and recoverable in the longitudinal direction, respectively, and the wrinkle hoses 111 and 121. At one end of the wire (110, 120) and the lower end of the webbing 200, the link portion 170 is configured to be coupled at the same time by pulling the webbing 200 at the same time as the tension of the wire (110,120).

제1롤러(140)는 제1마운팅브라켓(141)과 그 후방에 배치되는 보조 마운팅브라켓(142) 회전가능하게 사이에 장착되고, 제1주름호스(111)는 상기 보조 마운팅브라켓(142)의 상단에 얹혀진 형태로 고정된다. 그리고, 제2주름호스(121)는 베이스 카트리지(161) 혹은 실린더(131)의 상단에 얹혀진 형태로 고정된다.The first roller 140 is rotatably mounted between the first mounting bracket 141 and the auxiliary mounting bracket 142 disposed behind the first roller 140, and the first wrinkle hose 111 of the auxiliary mounting bracket 142 is rotatable. It is fixed on the top. In addition, the second wrinkle hose 121 is fixed in a form mounted on the upper end of the base cartridge 161 or the cylinder 131.

상기 제1주름호스(111)와 제2주름호스(121)는 링크부(170)에 동시 결합되되 상호 간섭이 없도록 좌우 혹은 전후 양측으로 배치된다.The first wrinkle hose 111 and the second wrinkle hose 121 are coupled to the link unit 170 at the same time, but are disposed to the left and right or front and rear sides so that there is no mutual interference.

아울러, 도 2에서 'A'는 본 발명의 앵커 프리텐셔너(100)에서 제2와이어(120)를 삭제할 경우 앵커 프리텐셔너의 작동형태를 나타낸 것으로, 제2와이어(120)에 의해 하방으로 당겨지는 힘이 작용하지 않게 됨에 따라 본 발명의 교각 증가 효과를 얻을 수 없게 된다.In addition, 'A' in FIG. 2 shows the operation form of the anchor pretensioner when deleting the second wire 120 in the anchor pretensioner 100 of the present invention, the force pulled downward by the second wire 120 As it does not work, the pier increasing effect of the present invention cannot be obtained.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 시트벨트용 앵커 프리텐셔너는 작동시 교각이 증가됨에 따라 차체감가속도, 컴포트 성능 등 타성능의 저하 및 구조간섭 없이 시트벨트의 복부 끼임을 개선할 수 있다.Anchor pretensioner for seat belts of the present invention configured as described above can improve the abdominal pinch of the seat belt without deterioration of the other performance and structural interference, such as body acceleration, comfort performance as the pier is increased during operation.

한편, 교각의 증가에 따른 효과를 확인하기 위하여, 종래의 앵커 프리텐셔너와 본 발명의 앵커 프리텐셔너를 이용하여 차량의 충돌시 시트벨트의 웨빙 구속력과 상기 웨빙이 복부에 끼이는 복부 끼임 발생 시점, 넓적다리 및 무릎에 가해지는 하중 등을 측정한 결과, 도 4와 도 5 그리고 아래 표 1과 같은 결과를 얻었다.On the other hand, in order to confirm the effects of the increase in the pier, using the conventional anchor pretensioner and the anchor pretensioner of the present invention, webbing restraint of the seat belt and the abdominal pinch occurs when the webbing is caught in the abdomen when the vehicle collides, thigh As a result of measuring the load applied to the knee and the like, the results as shown in Figure 4 and 5 and Table 1 below.

이때 이용한 종래의 시트벨트용 앵커 프리텐셔너로는 하나의 와이어를 이용하여 시트벨트의 웨빙을 차량 바닥면에 경사진 방향으로만 당겨서 구속하는 앵커 프리텐셔너를 이용하였다.As a conventional anchor pretensioner for seat belts used here, an anchor pretensioner for pulling and restraining the webbing of the seat belt in a direction inclined to the bottom surface of the vehicle using only one wire was used.

Figure 112012069984564-pat00001
Figure 112012069984564-pat00001

도 4와 도 5 그리고 상기 표 1에 보이듯이, 본 발명의 앵커 프리텐셔너를 적용한 경우, 종래의 앵커 프리텐셔너를 적용한 경우 대비, 복부 끼임 발생 시점이 늦고 넓적다리 및 무릎에 작용하는 하중이 감소되며 상체 거동이 안정적임을 확인할 수 있었다.As shown in Figure 4 and 5 and Table 1, when the anchor pretensioner of the present invention is applied, compared to the case of applying the conventional anchor pretensioner, the abdominal pinch occurs and the load on the thighs and knees is reduced and the upper body behavior It was confirmed that this is stable.

보통 차량의 충돌시 시트벨트의 웨빙이 복부에 끼이는 시점이 늦을수록 더미에 미치는 영향이 적고, 65 msec 이후 복부 끼임 발생시에는 웨빙이 더미에 미치는 영향이 미미하게 된다.In general, the later the time when the seat belt webbing is caught in the abdomen, the smaller the impact on the dummy. When the abdominal pinch occurs after 65 msec, the impact of the webbing on the dummy is minimal.

따라서, 앵커 프리텐셔너 교각이 증가됨에 따라 시트벨트의 웨빙이 승객에게 미치는 영향 특히, 승객의 복부에 작용하는 힘이 현저히 감소하게 됨을 알 수 있다.Thus, it can be seen that as the anchor pretensioner pier increases, the effect of the webbing of the seat belt on the passenger, in particular, the force on the abdomen of the passenger is significantly reduced.

여기서, 도 4는 차량의 충돌시험시 시트벨트의 웨빙이 더미를 구속하는 하중을 나타낸 그래프이고, 도 5는 차량의 충돌시험시 시트벨트의 웨빙이 더미의 오른쪽 넓적다리에 작용하는 하중을 측정하여 나타낸 그래프이다.Here, Figure 4 is a graph showing the load that the webbing of the seat belt restrains the dummy during the crash test of the vehicle, Figure 5 is to measure the load acting on the right thigh of the dummy during the crash test of the vehicle The graph shown.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Modified forms are also included within the scope of the present invention.

100 : 앵커 프리텐셔너
110 : 제1와이어
111 : 제1주름호스
120 : 제2와이어
121 : 제2주름호스
130 : 구동실린더
131 : 실린더
132 : 피스톤
133 : 볼 스톱퍼
140 : 제1롤러
141 : 제1마운팅브라켓
142 : 보조 마운팅브라켓
150 : 제2롤러
151 : 제2마운팅브라켓
160 : 가스발생기
161 : 베이스 카트리지
162 : 화약저장부
163 : 중공부
170 : 링크부
200 : 시트벨트의 웨빙100: anchor pretensioner
110: first wire
111: first wrinkle hose
120: second wire
121: second wrinkle hose
130: driving cylinder
131: Cylinder
132: piston
133: Ball Stopper
140: first roller
141: first mounting bracket
142: auxiliary mounting bracket
150: second roller
151: second mounting bracket
160: gas generator
161: Base Cartridge
162: gunpowder storage unit
163: hollow part
170: link unit
200: webbing of seat belt

Claims (3)

시트벨트의 웨빙 하단에 각각 연결되는 제1와이어(110)와 제2와이어(120);
상기 제1와이어와 제2와이어의 일단에 결합된 피스톤(132)을 가지는 구동실린더(130);
상기 피스톤의 전진을 위한 가스압을 구동실린더에 공급하는 가스발생기(160);
피스톤의 전진시 상기 제1와이어를 차량 바닥면에 경사진 방향으로 이동할 수 있도록 지지하는 제1롤러(140);
피스톤의 전진시 상기 제2와이어를 하방향으로 이동할 수 있도록 지지하는 제2롤러(150);
를 포함하여 구성되며, 차량의 충돌 발생시 상기 피스톤이 전진함에 의해 시트벨트의 웨빙을 제1와이어의 이동방향으로 당기는 동시에 제1와이어의 이동방향에 직각방향으로도 당기도록 된 것을 특징으로 하는 자동차의 시트벨트용 앵커 프리텐셔너.
A first wire 110 and a second wire 120 connected to the bottom of the webbing of the seat belt, respectively;
A driving cylinder 130 having a piston 132 coupled to one end of the first wire and the second wire;
A gas generator (160) for supplying a gas pressure for advancing the piston to a driving cylinder;
A first roller 140 supporting the first wire so as to move in an inclined direction on the bottom surface of the vehicle when the piston is advanced;
A second roller 150 supporting the second wire so as to move downward when the piston is advanced;
And a webbing of the seat belt in the direction of movement of the first wire as the piston moves forward when a collision of the vehicle occurs, and also in a direction perpendicular to the direction of movement of the first wire. Anchor pretensioner for seat belts.
청구항 1에 있어서,
상기 구동실린더(130)에는 피스톤(132)의 후진을 방지하기 위한 볼 스톱퍼(133)가 설치된 것을 특징으로 하는 자동차의 시트벨트용 앵커 프리텐셔너.
The method according to claim 1,
The drive cylinder 130 is an anchor pretensioner for a seat belt of a vehicle, characterized in that the ball stopper 133 is installed to prevent the reverse of the piston (132).
청구항 1에 있어서,
상기 가스발생기(160)는 차량의 충돌 발생을 인식한 ACU(Anchor pre-tensioner Control Unit)의 신호에 따라 폭발하는 화약의 폭발력으로 피스톤을 이동시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 자동차의 시트벨트용 앵커 프리텐셔너.
The method according to claim 1,
The gas generator 160 is an anchor for a seat belt of a vehicle, characterized in that the piston can be moved by the explosive force of the explosive powder according to the signal of the anchor pre-tensioner control unit (ACU) that recognizes the collision of the vehicle. Pretensioner.
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